tápanyagkörforgás
Tekintsük játszik a legfontosabb szerepet a bioszférában ciklusok, amelyek magukban foglalják a biogeokémiai ciklusok, a szén-, nitrogén-, oxigén-, kén-, foszfor-.
Carbon ciklus. A szénforrások a természetben, mint számos, mint azok változatos. Eközben csak a szén-dioxid, található vagy a gáz- állapotban a légkörben vagy oldott állapotban a vízben van a szénforrás, amely alapjául szolgál a feldolgozásra
be a szerves anyagok élőlények. Az elnyelt a növények által a fotoszintézis során, kiderül a cukor és más bioszintetikus folyamatok alakítjuk fehérjék, lipidek stb Ezek a különböző anyagok szénhidrát takarmányozás és nem zöld növények. Állati saprophagous és mikroorganizmusok a talajban élő, alakítjuk elhalt növények és állatok marad az új kialakulását szerves anyag, többé-kevésbé vastag réteg barna vagy fekete tömegek - humusz. ütközési sebesség humusz lebontó mikroorganizmusok nem ugyanaz, és áramkörök gombák és a baktériumok, így a végső szén-mineralizáció különböző hosszúságúak. Néha lánc lehet rövid és hiányos: szerves maradványok felhalmozódnak az alakja és formája tőzeglápok. Egyes mocsarakban vastag borítóján tőzegmoha tőzeg ágyban eléri a 20 métert, és így tovább. Itt és a szuszpendált szén ciklusban. Fossil betétek a szerves vegyületek, mint a szén és az olaj cirkulációs jelzik stagnálás a geológiai időskálán (ábra. 3).
Ábra. 3. Szén ciklus (J.Smith, 1971)
Nitrogén ciklus - egy összetett folyamat. Bár a készítményt a légkör nitrogén számlák;, 70 # 37 rögzítő szükséges
hogy a formában bizonyos kémiai vegyületek. Módjai nitrogénkötés eléggé változatos (ábra. 4). Nitrogén összekapcsolása során történik vulkáni tevékenység által villámkisülések a légkörben, amikor ez történik az ionizációs idején égés meteoritok. Ennél azonban sokkal nagyobb szerepet a folyamatban nitrogénkötésre mikroorganizmusok tartoznak, mint a szabadon élő és élő gyökerek különösen csomók és alkalmanként levelek egyes növények.
A hatalmas tartály nem használható szabadon molekuláris nitrogén atmoszférában magasabb rendű növények közvetlenül, mint a törés közti erős kötések tartalmaznak a molekulában N2 sok energiát igényel. 0001 csak # 37; nitrogén bioszférában csatlakoztatva a biomassza és a metabolitok organizmusok. Translation molekuláris nitrogén a kötött állapotban fordul elő a természetben a nitrogén-kötő mikroorganizmusok képező ezek aminovegyülettel NH2 - fő terméke nitrogénkötés, amely benne van a biogén ciklusban minden más organizmusok: mikrobák, növények, gombák, állatok. További nitrogénben gazdag vegyületek (ammónia, ammónium-ionok, aminosavak) oxidálódnak a víz és a talaj és a nitrito- nitratoobrazuyuschimi baktériumok NO2 és NO3 nitrogén-oxidokat. egy ciklus az utolsó szakaszban, ezek az oxidok alakítjuk ismét denitrifikáló baktériumokat, hogy a molekuláris nitrogén a légkörbe belépő. Évente baktériumok át a kötött formában legalább 1 milliárd tonna nitrogén, míg a kötött nitrogén műtrágyák nem haladja meg a 90 millió tonna évente.
Nitrogén-kötő organizmusok a növények gyökereit képviseli baktériumok, gombák ritkán. Csomók a nitrogén-kötő organizmusok alakulnak ki a gyökerei a képviselői a család pillangósok és egyéb növények különböző rendszertani helye. Hozam rögzített nitrogén góc élő baktériumok a gyökerei a hüvelyesek gyakran 350 kg / ha évente, Ez körülbelül 100-szor nagyobb, mint a szabad nitrogén-kötő organizmusok.
Valószínűleg a legnagyobb emberi beavatkozás a ciklusban az anyag a természetben egy ipari nitrogénmegkötés. Szerint Delvicha K. (1972), az ipar évente rögzíti a nitrogén, mint ez fix hogy az élő organizmusok, amíg a korszerű gazdálkodási technikák.
oxigén ciklus. Kétségtelen, hogy a legtöbb oxigén atmoszférában egy biogén eredetű, csak egy kis töredéke megjelent eredményeként fotolízis (víz bontása hidrogénre és oxigénre energia nyaláb). Szerepe az élőlények, és a szerves anyag fordul elő légköri szén-dioxid és tagadhatatlan. Lehetőség van, hogy megerősítse teljes bizonyossággal, hogy az élet keletkezett
Ábra. 4. értékelése mennyiségű kötött nitrogén által elvesztett a bioszféra vásárolt különböző folyamatok (P.Dyuvino, M.Tang, 1968). Az év során a bioszféra lép csaknem 92 millió tonna kötött nitrogén (nem vonalkázott oszlopok), visszatért a légkörbe eredményeként a denitrifikáció mintegy 83 millió tonna (vonalkázott oszlopok). „Eltűnt”, mintegy 9 millió tonna, látszólag letétbe évente a bioszférában a talaj, talajvíz, tavak, folyók és az óceán
Földön, fokozatosan vezetett a megjelenése korszerű összetétele a légkör, amely támogatja a tevékenység élőlények. Mennyiségi szempontból, az oxigén - a fő összetevője élő anyag. Figyelembe véve a víz tartalmazott a szövetekben, akkor például, az emberi test tartalmaz 62,8 # 37; oxigén és 19,4 # 37; szén. Ha figyelembe vesszük a bioszférában egészét, ez a fő elem közé tartozik az egyszerű mennyiségekhez képest, a szén és hidrogén.
A ciklus az oxigén elem nagyon bonyolult képesek számos kémiai vegyületek képviselik különböző formában. Az eredmény egy több epiciklus között fellépő litoszféra és a légkörbe vagy a hidroszféra, és ezek között két környezet.
Az oxigén a légkörben, és sok ásványok (üledékes kalcitokat, vasérc) egy biogén eredetű. Hatalmas betétek a vas-oxidok kambrium utáni, igen hatásosak primitív organizmusok, amelyeket néha társított összes szabad oxigén hidroszférába azok biomassza és metabolitjai. Az ózon a légkörben alkalmas képernyővel késlelteti a legveszélyesebb ultraibolya sugárzás után kezdődött mintegy koncentrációban 1 oxigén # 37; a jelenlegi tartalmat. Ezután autotróf szervezetek, a eukarióták képesek voltak növekedni a felső réteg a víz (ahol a napenergia fluxus volt a legerősebb), amely növelte az arány a fotoszintézis, és ennek következtében a képződő oxigén.
A fogyasztása a légköri oxigén és kártérítési őstermelők végezzük meglehetősen gyorsan. Úgy becsülik, hogy a teljes felújítás során valamennyi légköri oxigén szükséges 2000. Év. De meg kell 2 millió éve, hogy a vízmolekulák a hidroszféra vetettük alá fotolízisre és újra szintetizált élő szervezetekre. Ami a légköri szén-dioxid, a teljes ciklus igen gyorsan játszódik le, mivel ehhez csak 300 éve annak teljes megújítása. A legtöbb oxigén során keletkező geológiai korszakokban, nem marad a légkörben, és feljegyeztük a litoszférában például a karbonátok, szulfátok, vas-oxidok, stb Ez a tömeg 590 × 10 14 t 39 t 10 14 oxigén keringő a bioszférában, mint a gáz vagy szulfátot feloldjuk óceáni és kontinentális vizek.
A kén ciklus. A túlnyomó részét a cirkulációs tagnak van egy üledékes jellegű, és előfordul a talajban és a víz alatt a létezését több gáz-halmazállapotú kén-vegyületek, például a hidrogén-szulfid és kén-dioxid.
A fő forrása a kén álló élőlények - mindenféle szulfátok. Jól oldódnak vízben sok szulfátok
Ez megkönnyíti a szervetlen kén az ökoszisztémában. Nedvszívó szulfátok, elültetjük őket vissza, és termelnek kéntartalmú aminosavak (metionin, cisztein, cisztin).
Különböző szerves maradékok a elbomlik a biocönózist heterotróf baktériumok, amelyek végül alkotnak sulfoproteinov a hidrogén-szulfid a talajban található.
Fekete iszap természetesen előforduló alján néhány tengerek (pl fekete), tavak, valamint a különböző édesvízi belvíz után a szennyezés az ember, gazdag serorazlagayuschimi szervezetek működnek anaerob körülmények között. Néhány baktérium fajba, mint például a Beggiatoa, visszakapja a hidrogén-szulfid elemi kénné. Vannak azonban olyan baktériumok, amelyek képesek oxidálni hidrogén-szulfid ismét szulfátok, ami ismét növeli az ellátási kén álló gyártók.
Az utolsó fázisban a kén-ciklus teljesen üledékes. Ez abban áll, kicsapódását ez az elem az anaerob körülmények között vas jelenlétében. Különböző szakaszaiban a folyamat, különösen reverzibilis, hogy a további felhasználás készletek üledékes kőzetek.
Így az utolsó fázisban a kén ciklus véget ér a lassú és fokozatos felhalmozódása azt a mélyen fekvő üledékek.
foszfor ciklust. Ez az elem egyik fő alkotórésze az élő anyag, amelyben benne van egy meglehetősen nagy összeg.
A vízi ökoszisztémák foszfor hozta folyóvíz. Rivers folyamatosan gazdagítják óceánok foszfátok, amely elősegíti a fitoplankton organizmusok és elhelyezve különböző szinteken a tápláléklánc az édesvízi vagy tengeri
Visszatérve tározók ásványi foszfátokat a vízbe által hordozott biovosstanoviteley Minden vízi ökológiai rendszerek, valamint a kontinentális, foszfor fordul elő négy formája, illetve az oldhatatlan vagy oldható
Nyomkövetés a konverziós foszfor a bioszférában szintet, akkor veszi észre, hogy a forgalomban nincs lezárva (5. ábra) a szárazföldi ökoszisztémákban foszfor ciklus zajlik a legjobb természetes körülmények között minimális veszteség kilúgozód (petrification csontvázak gerincesek földön - egy ritka jelenség, így annak hatása a foszfor ciklus nem méltó) az óceán, a helyzet messze van a tok Ez annak köszönhető, hogy a szüntelen ülepedési szerves anyagok, különösen gazdag foszfor maradványai hal, melynek töredékei, N e használt élelmiszer-törmelék és a destruktor, folyamatosan halmozódik a tengerfenéken szerves foszfor lerakódott a árapály szalag és a sekély vizek
Ábra. 5. foszfor ciklus (Ramade F., 1981)
lehet visszajuttatni a forgalomba után mineralizáció, de ez nem vonatkozik a betétek alján a mélytengeri területeken, amelyek elfoglalják 85 # 37; A teljes terület az óceánok. Foszfátok lerakódott nagy mélytengeri, le a bioszféra és a továbbiakban nem vesz részt a ciklust. Természetesen, amint azt VA Kovda (1968) elemei az üledékes biogeokémiai ciklus nem lehet korlátlan ideig tárolható az óceán fenekén. Tektonikus mozgások elősegítik lassú emelkedés üledék halmozódott alján geosynclines a felszínre. Így egy ördögi kör üledékes elemek, amelynek a hossza mért geológiai időszakok, azaz a tíz és száz millió év.